Kalsiyum

Kalsiyum (Ca)
H Periyodik cetvel He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe Cs Ba   Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra   Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Uut Fl Uup Lv Uus Uuo     La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu   Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr
Temel özellikleri
Atom numarası	20
Element serisi	Alkalinler
Grup, periyot, blok	2, 4, s
Görünüş	Gümüşi beyaz
Atom ağırlığı	40.078(4) g/mol
Elektron dizilimi	Ar 4s^2
Enerji seviyesi başına Elektronlar	2, 8, 8, 2
CAS kayıt numarası	{{{CAS_kayıt_numarası}}}
Fiziksel Özellikleri
Maddenin hâli	katı
Yoğunluk	1.55 g/cm³
Sıvı hâldeki yoğunluğu	1.378 g/cm³
Ergime noktası	{{{Ergime_noktası_K}}} °K {{{Ergime_noktası_C}}} °C
Kaynama noktası	1757 °K 1484 °C
Ergime ısısı	{{{Ergime_ısısı}}} kJ/mol
Buharlaşma ısısı	154.7 kJ/mol
Isı kapasitesi	25.929 J/(mol·K)
Atom özellikleri
Kristal yapısı	Kübik
Yükseltgenme seviyeleri	(2+)
Elektronegatifliği	1.00 Pauling ölçeği
İyonlaşma enerjisi	589.8 kJ/mol
Atom yarıçapı	180 pm
Atom yarıçapı (hes.)	194 pm
Kovalent yarıçapı	174 pm
Van der Waals yarıçapı	? pm
Diğer özellikleri
Elektrik direnci	33.6 nΩ·m (20°C'de)
Isıl iletkenlik	201 W/(m·K)
Isıl genleşme	22.3 µm/(m·K) (25°C'de)
Ses hızı	3810 m/s (20 °C'de)
Mohs sertliği	1.75
Vickers sertliği	? MPa
Brinell sertliği	167 MPa

Kalsiyum, toprak alkalileri grubundan metalik bir element. Sembolü “Ca”dır. İsmi Latincede “kireç” anlamına gelen “calx” sözcüğünden gelmektedir. İlk defa 1808’de Lumphru Davy tarafından kalsiyum hidroksitten elektroliz yoluyla elde edilmiştir.

Özellikleri

Metalik kalsiyum gümüş gibi parlaktır. Özgül ağırlığı 1,55 g/cm³tür. 851 °C’de erir. 1439 °C’de kaynar.Vücudumuzda makro yapıda bulunur.

Elektriği iyi iletir. Gevrek (kırılgan) olmasına rağmen yumuşaktır. Sertliği sodyum ile alüminyum arasındadır. Haddelenebilir ve dövülebilir. Çekme mukâvemeti 438 kg/cm²dir. Oksidasyon değeri 2+’dır. Atom numarası 20, atom ağırlığı 40,078’dir. Yeryüzünde altı bağımlı izotopu bulunmaktadır: Ca40, Ca42, Ca44, Ca46 ve Ca48. Dünya üzerindeki kalsiyum elementinin % 97’si Ca40 izotopudur. Yapay olarak pek çok radyoaktif izotopları elde edilmektedir. Bunlardan birisi Ca45 olup, kemikte kalsiyum kalıntısı üzerinde yapılan araştırmalarda, su tasfiye işlemlerinde, deterjan aktivitesi için ve yüzey ıslanması hâdiseleri üzerindeki çalışmalarda kullanılmaktadır.

Bulunuşu

Kalsiyum yeryüzünde en bol bulunan beşinci elementtir. Volkanik kayaların % 3-63’ünü teşkil eder. Kimyevî reaktivitesi yüksek olduğundan serbest halde bulunmaz. Yer kabuğunda genellikle karbonat, sülfat, silikat ve fosfat bileşikleri şeklinde bulunur. En çok rastlanan mineralleri kireçtaşı, mermer, kalsit (CaCO₃), dolamit (MgCO₃ CaCO₃), fluorit, fluspat (CaF₂) apatit Ca₃(PO₄)₂ Ca(FCl)₂, gips (CaSO₄.2H₂O) ve fosfrittir Ca₃(PO₄)₂. Ayrıca deniz suyunda çözünmüş olarak ve kemiklerde kalsiyum fosfat, kabuklu hayvanların kabuklarında ise kalsiyum karbonat hâlinde bulunmaktadır.

Üretimi

Bugün metalik kalsiyum yalnız eritilmiş kalsiyum klorürün elektrolizi ile elde edilmektedir. Elektrolit kabı olarak porselen veya demir kaplar kullanılmaz. Çünkü yüksek sıcaklıkta yapılan bu işlemde erimiş kalsiyum klorür, bu tür kaplara tesir eder. Bu sebeple grafitten yapılmış kaplar kullanılmaktadır.

Bundan başka kimyevî yollarla da kalsiyum elde edilebilir. Bunlardan biri eritilmiş kalsiyum iyodürü sodyum ile muamele etmektir:

CaI₂ + 2Na → Ca+ 2NaI

denklemine göre ayrılan kalsiyum, sodyumun fazlasıyla sıcakta alaşım yapar, soğukta kristallerden saf alkol ile sodyum uzaklaştırılarak kalsiyum elde edilir.

Kalsiyum, pek çok metallerin alaşımlarının elde edilmesinde kullanılır. Kalsiyum-silikon alaşımları çelikte kristallerin tânecik büyüklüğünü kontrol eder. Alüminyumlu alaşımlarda ise kalsiyum, metallerin mekanik ve elektrik özelliklerini iyileştirir. Kalsiyum-lityum alaşımları, çelik, bakır ve nikel alaşımlarında deoksidan olarak kullanılır. Kalsiyum-germanyum alaşımları da, saflaştırıcı olarak kullanılır % 98 kurşun, % 2 kalsiyumdan meydana gelen alaşım mekanik yatak metallerinin hazırlanmasında kullanılır.

Kalsiyum kolayca elektron kaybettiğinden dolayı, çok iyi bir indirgeyicidir. Bu amaç için kullanılan metalik sodyumdan pahalı olmasına rağmen, zirkonyum, hafniyum, vanadyum, tungsten, toryum, uranyum, yitryum, skandiyum, sezyum ve nadir toprak metalleri gibi az bulunan metallerin elde edilmesinde yaygın olarak kullanılır. Bu metaller, oksitleri veya florürlerinin indirgenmesi sonucu elde edilir. Suya olan aşırı hassaslığından dolayı, kalsiyum aynı zamanda alkol gibi organik çözücüleri kurutmak için de kullanılır. Deniz altında ses veren aletlerde kullanılması, su ile olan reaksiyonunda hidrojen gazı açığa çıkarmasına dayanır.

Önemli bir kalsiyum bileşiği olan kalsiyum asetat ve asetik asit îmâlâtında, tekstil kurutmasında ve baskısında; kalsiyum bromür, fotoğrafçılıkta, su alıcı madde olarak yiyecek ve ahşabın korunmasında; kalsiyum siyanamit, sun’î gübrede istenmeyen otlara karşı ve demir-çeliğin sertleştirilmesinde; kalsiyum sikhamat, alkolsüz içkilerde, düşük kalorili ve diyabetik yiyeceklerde sun’î tat verici olarak; kalsiyum hipoklorit, bakterilere, mantarlara karşı; kalsiyum tungstat ışık veren boyalarda ve floresan lambalarda kullanılır. Bu bileşiğin sentetik kristalleri laser ve maserler için bir başlangıç maddesidir.

Biyolojik önemi

Yaşayan canlıların fizyolojik kimyâsında kalsiyum önemli rol oynar. İnsan vücûdundaki kalsiyumun % 99’u kemiklerde ve dişte bulunur. Kan kalsiyum düzeyi sağlıklı bır insanda 8,5-10,2 mg/dL düzeyindedir. 8,5 mg/dL altındaki değerler Hipokalsemi, 10,2 mg/dL üzerindeki değerlerde ise hiperkalsemi olarak adlandırılır. Kalsiyumun büyük bir kısımı kanda Albumine bağlanarak taşınır. Vücutta birçok fizyolojik fonksiyonu olan kalsiyumun yeterli miktarlarda alınmaması, barsaklardan emiliminde bozukluklar, yetersiz güneş ışığına maruz kalmak kalsiyum eksikliğine sebep olur. Çocuklardaki klinik tablo Raşitizm, yetişkinlerde ise Osteomalazi olarak isimlendirilir. Kalsiyumun dokularda kullanılabilmesi için C ve D vitaminlerinin de yeterince bulunması lâzımdır. Hattâ kandaki fosfor ve kalsiyumun birbirine oranları da uygun olmalıdır. Peynir kalsiyumca, ceviz fosforca zengin bir yiyecektir.

Kalsiyumun, kasların gerginliği ve kalbin çalışmasında, gebelik ve doğumdan sonra süt yapımında büyük rolü vardır. Kemik gelişimi ve yapısı üzerindeki etkileri nedeniyle özellikle bebeklerde ve çocuklarda yeterince kalsiyum alınmasına özen gösterilmelidir. Kalsiyum, süt ve süt ürünlerinde, yeşil sebzelerde bol miktarda bulunur. Ayrıca, badem, fındık gibi kuru yemişler de kalsiyum içerir. Keçiboynuzundaki kalsiyum oranı, inek sütündekinden üç kat daha yüksektir.^[1]

Çok Fazla alınması durumunda ise kas güçsüzlüğü, kireçlenme gibi belirtiler görülebilir.

Bitkilerdeki önemi

Yaşlı yapraklardan genç yapraklara hareket etmediği için eksiklik belirtileri ilk olarak genç yapraklarda veya dokularda görülür. Bitkinin kök gelişimi zayıflar. Genç yapraklarda kenar ölümleri, kıvrılma ve kırışma olur. Meyveler yumuşar ve raf ömürleri kısalır. Şeker pancarında uç yanıklığı oluşur. Domateste çiçek burnu çürüklüğü, karpuz ve biberde de benzer belirtiler görülür. Elma ve armutta mantarsı leke, acı çürük ve acı beneğe rastlanır. Birçok meyve ve sebzelerde dış ve iç zararlar görülür. Meyvelerin pazar değeri düşer ve ucuz olur.

ansiklopedi

1. "Portakallı keçiboynuzu şurubu". http://www.bioaroma.gr/en/carob-syrup/115--.html. 

Dış bağlantılar

• WebElements.com — Kalsiyum
• USDA Beslenme Bankası

Wikimedia Commons'ta Kalsiyum ile ilgili çoklu ortam belgeleri bulunur.